Оборудование для туннельного бурения

Типы оборудования для тоннельной проходки

Оборудование для тоннельной проходки включает в себя различные типы буровых машин, которые могут переносить конструкцию или выполнять операцию в тоннеле. Все устройства для тоннельной проходки предназначены для проходки тоннелей различных конфигураций и размеров.

• Проходческие комбайны:

  Проходческие комбайны — это машины, используемые для проходки тоннелей в породах от мягких до средней прочности. Они имеют основную сборку с горизонтальной режущей головкой, прикрепленной к стреле, которая монтируется на грузовую машину. Проходческие комбайны также могут быть оснащены рядом вспомогательных систем для выемки грунта. К ним относятся буровые установки для крепления, скальные очистные машины, бетонораспылители и конвейерные ленты.

• Барабанные фрезы:

  Барабанные фрезы — это устройства для тоннельной проходки с барабанами, оснащенными острыми ножами. Эти ножи можно направлять либо на щит тоннеля, либо на его боковую сторону. Барабаны вращаются, и ножи врезаются в скальную породу или бетон. Фрезы монтируются на экскаваторах, погрузчиках и других транспортных средствах для перемещения материалов.

• ТШМ (Тоннелепроходческие машины):

  ТШМ являются основой современной тоннельной проходки. Эти огромные машины вынимают тоннели с круговым сечением. ТШМ можно классифицировать на:

  • ТШМ со смешанным щитом: Их используют в смешанных грунтовых условиях. Они могут иметь различные типы передних проталкивающих устройств и дифференциацию позади, в зависимости от типа грунтового материала, в котором они используются.

  • ТШМ открытого типа: Обычно используются в стабильных грунтах, таких как скальная порода или песок. Их точнее называют безнапорными ТШМ. Из-за отсутствия какой-либо формы гидравлического давления, создаваемого в тоннеле или вокруг него, они иногда могут быть важны в районах, где человеческая жизнь не может быть погружена под давлением жидкости, окружающей земной тоннель.

  • ТШМ с уравновешенным давлением грунта: Их используют, когда требуется поддержка выемки в связных грунтах или при высоком напоре подземных вод. Они имеют шнековый конвейер для транспортировки вынимаемого материала (известного как шлам) обратно в камеру для дальнейшей выгрузки на систему конвейерных лент.

• Комбайны непрерывного действия:

  Машины, которые объединяют резку, сбор и транспортировку материала в одном блоке. Они в основном используются в подземной добыче угля, но также находят применение в других видах тоннельной проходки в мягких породах.

Технические характеристики и техническое обслуживание оборудования для тоннельной проходки

Технические характеристики

К ключевым техническим характеристикам оборудования для тоннельной проходки относятся размер, мощность и вес.

• Размер: Размер является важной характеристикой оборудования для тоннельной проходки. Диаметр тоннеля будет определять, можно ли использовать ту или иную буровую установку. Например, диаметр проходки тоннелепроходческой машины может варьироваться от 0,3 метра до невероятных 19 метров.
• Мощность: Следующей ключевой характеристикой бурового оборудования является его мощность. Мощность бурового оборудования обычно описывается в киловаттах или лошадиных силах. Например, небольшая ТШМ может иметь мощность около 100 кВт. Более крупные машины, такие как ТШМ с уравновешенным давлением грунта, могут иметь мощность от 1000 кВт до 4000 кВт. Более мощные машины могут вынимать больше скальных пород и грунта в час.
• Вес: Последняя важная характеристика — это вес бурового оборудования. Он обычно указывается в тоннах. Большая гибридная ТШМ может весить невероятные 4000 тонн. Такие тяжелые машины должны транспортироваться по частям, а затем собираться на месте.

Техническое обслуживание

Регулярный график технического обслуживания необходим для обеспечения правильной и безопасной работы оборудования для тоннельной проходки. Основные компоненты буровой машины должны регулярно осматриваться и обслуживаться. Производитель обычно предоставляет инструкции о том, какие детали нуждаются в обслуживании и как часто.

Некоторые типичные примеры:

• Гидравлическая система должна проверяться каждые две недели. Обращайте внимание на признаки утечки в шлангах и соединениях. Уровень жидкости необходимо проверять и пополнять, если он низкий.
• Режущая головка бура должна ежемесячно осматриваться на предмет повреждений. Любые изношенные или поврежденные компоненты необходимо быстро заменить.
• Ремень и цепи в системе привода должны проверяться каждый месяц. Любые признаки повреждения должны быть устранены путем регулировки или замены.
• Все точки смазки должны смазываться каждый месяц. Смазка снижает трение и продлевает срок службы компонентов. Автоматические системы смазки можно использовать, чтобы упростить этот процесс.

Сценарии применения оборудования для тоннельной проходки

Оборудование для горных и тоннельных работ доступно в различных сценариях для удовлетворения самых разных потребностей. В нефтегазовой промышленности оборудование бурит тоннели и трубопроводы для добычи на шельфе и на суше. Оно также способствует бурению скважин, горизонтальному направленному бурению и расширенным системам дренажа. В геотермальном секторе машины бурят скважины в скалистой местности для добычи тепловой энергии, горячей воды и пара. Основополагающая отрасль использует такие машины, как ТШМ, для выемки грунта и строительства фундаментных свай. Она также используется для антисейсмического и глубокого фундаментного лечения, улучшая несущую способность грунта. Развитие городской инфраструктуры зависит от тоннельных машин для прокладки различных подземных сетей, в том числе для дренажа, электроэнергии, газа, воды и транспорта. Построенные тоннели помогают сохранить устойчивость поверхности и снизить нарушение существующих сооружений. Сельское хозяйство получило выгоду от тоннельных машин. Бурение горизонтальных тоннелей под вспаханными землями помогает создать корневую зону и способствует равномерному распределению воды, удобрений и воздуха.

Шахты используют ТШМ и другое оборудование для тоннельной проходки для выемки рудных тел, угольных пластов или скальных пород. Оборудование также используется для создания транспортных коридоров, вентиляционных шахт и инфраструктуры внутри шахты. В строительной отрасли тоннельные машины необходимы для строительства городских тоннелей, тоннелей для отвода воды, тоннелей метро и дорожных водопропускных труб. Тоннельное оборудование создает необходимые пространства для развития инфраструктуры. Фермеры и сельскохозяйственные инженеры могут использовать портативное оборудование для тоннельной проходки для создания борозд для посадки или орошения. Машины повышают эффективность и снижают трудозатраты.

Как выбрать оборудование для тоннельной проходки

При покупке оборудования для тоннельной проходки покупатели должны получить буровые коронки, способные обрабатывать различные материалы, такие как скальная порода, почва, бетон и асфальт. Такая универсальность позволяет оборудованию для тоннельной проходки справляться с различными геологическими условиями, встречающимися при строительстве тоннелей.

Кроме того, выбирая оборудование для тоннельной проходки, покупатели должны убедиться, что оно совместимо с существующей инфраструктурой. Чтобы избежать дорогостоящих модификаций или сбоев, необходимо убедиться, что оборудование для тоннельной проходки может плавно интегрироваться с точками доступа, инженерными коммуникациями и системами координации проекта.

Кроме того, покупатели должны выбрать оборудование для тоннельной проходки, которое легко транспортируется с места на место. Когда буровое оборудование мобильно, это сокращает время и стоимость транспортировки, а также повышает эффективность и производительность строительных проектов. Кроме того, оборудование для тоннельной проходки должно иметь такие функции безопасности, как аварийные стоп-кнопки, защитные кожухи и эффективные системы вентиляции, среди прочего. Такие функции безопасности защищают рабочих от потенциальных опасностей во время бурения тоннелей.

Кроме того, покупатели должны выбрать оборудование для тоннельной проходки с надежной технической поддержкой клиентов и своевременной доступностью запасных частей. В случае необходимости замены или ремонта оборудования это обеспечивает помощь и сводит к минимуму простои. Кроме того, покупатели должны инвестировать в оборудование для тоннельной проходки с эффективным энергопотреблением. Такое оборудование помогает минимизировать эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду во время бурения тоннелей.

Вопрос-ответ

В1: В чем разница между оборудованием для бурения тоннелей в твердых породах и мягких грунтах?

А1: Основное различие между оборудованием для бурения тоннелей в твердых породах и мягких грунтах заключается в буровой коронке и системе поддержки. Бурение твердых пород использует более прочные и долговечные коронки, такие как роликовые коронки или коронки PDC. Эти коронки могут проникать в твердые породы. Буровое оборудование для твердых пород также требует высокой мощности. С другой стороны, буры, предназначенные для мягких грунтов, часто используют спиральные коронки. Они большие, быстрые и требуют меньшей мощности.

В2: Как со временем развивалась технология оборудования для тоннельной проходки?

А2: Оборудование для тоннельной проходки значительно улучшилось. Сейчас есть машины с лучшими цифровыми системами управления и мощными гидравлическими системами. Эти изменения делают машины более удобными в использовании и более точными. Раньше старые машины только бурили. Теперь некоторые машины могут бурить, удалять части тоннеля и выполнять работы по укреплению грунта одновременно. Это изменение ускоряет работу и снижает затраты.

В3: Какие экологические проблемы связаны с тоннельной проходкой?

А3: Некоторые экологические проблемы, связанные с тоннельной проходкой, включают проседание грунта, нарушение уровня грунтовых вод, вибрацию и шумовое загрязнение, а также утилизацию отходов. Тоннельная проходка может привести к проседанию грунта над ней (просадка грунта). Это также может повлиять на подземные водоносные горизонты (нарушение уровня грунтовых вод). Бурение может создавать шум и вибрацию, которые беспокоят людей, находящихся рядом с местом работ. Также могут быть большие объемы использованного бурового раствора и других материалов, которые необходимо утилизировать должным образом.

В4: Какие меры предосторожности следует соблюдать при использовании оборудования для тоннельной проходки?

А4: Некоторые меры предосторожности, которые следует соблюдать при использовании оборудования для тоннельной проходки, включают надлежащую подготовку, вентиляцию, крепление грунта, защитную одежду и регулярные осмотры. Операторы должны пройти соответствующую подготовку. Эта подготовка помогает им понять машину и то, как безопасно ее использовать. В тоннелях должна быть хорошая вентиляция. Хорошая вентиляция поддерживает свежесть воздуха и предотвращает скопление газа. Стены тоннеля должны быть прочными, чтобы скалы не падали. Рабочие также должны использовать защитную одежду и снаряжение. Это может включать шлемы, ботинки и перчатки. Наконец, ответственные буровые компании должны всегда проверять свое оборудование. Они должны проверять наличие каких-либо признаков повреждений.